Fysiske egenskaber ved nitrogengas

Kvælstof udgør størstedelen af ​​jordens atmosfære: 78,1 volumenprocent. Det er så inert ved standardtemperatur og tryk, at det blev kaldt "azote" (betyder "uden liv") i Antoine Lavoisiers Metode for Kemisk Nomenklatur. Ikke desto mindre er kvælstof en vigtig del af føde- og gødningsproduktionen og en bestanddel af DNA'et i alle levende ting.

Karakteristika

Nitrogen gas (kemisk symbol N) er generelt inert, ikke-metallisk, farveløs , lugtfri og usmageligt. Dets atomnummer er 7, og det har en atomvægt på 14,0067. Kvælstof har en densitet på 1.251 gram /liter ved 0 C og en specifik gravitet på 0,96737, hvilket gør den lidt lettere end luft. Ved en temperatur på -210,0 C (63K) og en ressource på 12,6 kilopascaler når kvælstof sit tredobbelte punkt (det punkt, et element kan eksistere i gasformige, flydende og faste former samtidigt).

Andre stater

Ved temperaturer under kvælstofens kogepunkt på -195,79 C (77K) kondenserer gasformigt nitrogen til flydende nitrogen, en væske, der ligner vand og forbliver lugtfri og farveløs. Nitrogen størkner ved et smeltepunkt på -210,0 C (63K) i en fluffy solid lignende sne.

Molekylær binding

Kvælstof danner trivalente bindinger i de fleste forbindelser. Faktisk udviser molekylært nitrogen den stærkest mulige naturlige tripelbinding på grund af de fem elektroner i atomens ydre skal. Denne stærke tredobbelte binding sammen med nitrogenens høje elektronegativitet (3,04 på Pauling-skalaen) forklarer dens nonreaktivitet.

Brug

Nitrogengas er nyttig i industri- og produktionsindstillinger på grund af dets overflod og ikke-reaktivitet . I fødevareproduktion kan nitrogendæmpningssystemer slukke brande uden frygt for kontaminering. Jern, stål og elektroniske komponenter, der er følsomme for ilt eller fugt, fremstilles i en nitrogenatmosfære. Nitrogen gas kombineres almindeligvis med hydrogen gas for at producere ammoniak.

Potential

I 2001 rapporterede "Nature", at Carnegie Institution of Washington forskere var i stand til at omdanne gasformigt nitrogen til en fast tilstand ved at underkaste den gasformige form til intens tryk. Forskerne pressede en stikprøve mellem to diamantstykker med en kraft svarende til 1,7 millioner gange atmosfærisk lufttryk, der omdanner prøven til en klar, solid lignende is, men med en krystalstruktur som den for diamant. Ved temperaturer under -173,15 ° C (100K) forblev prøven et faststof, når tryk blev fjernet. Når det vender tilbage til gasformigt nitrogen frigiver store mængder energi, leder den førende fysikprofessor Dr. Richard M. Martin at bruge det som et raketbrændstof.